明末清初，从徐光启到康熙帝都已对西学产生浓厚兴趣但那时的西方科学技术比中国传统科学技术超前不多，因此雍正以降，尚能无视西方的存在，重新紧闭帝国大门。偏在这时，西方发生了第一次工业革命（含近代第一次技术革命），先是工具机，后是动力机（蒸汽机）的普及，蒸汽力的利用和机器的应用成了工业用来摇撼旧世界基础的伟大杠杆，轮船、火车、新式火器纷纷发明。工业革命造成的坚船利炮，终于通过鸦片战争轰开了中华帝国的大门。

鸦片战争前，魏源感受的是“夷烟漫宇内，货币漏海外”，“前代未闻焉”。战后，他编撰《海国图志》，提出。师夷长技以制夷”。他看到“夷之长技有三：一战舰，二火器，三养兵练兵之法”，即硬技术和软技术。

轮船兵舰的核心设备“乃是火蒸水气，舟车所动之机关”，卷84、85解说了这种神奇动力的原理（气体膨胀）和工作机制（冲动“活塞”）。他引述中国早期技术家丁拱辰、郑复光、丁守存的著作，充分反映了他们的科学敏感和技术智慧。本文考证：1862年4月曾国藩命徐寿、华蘅芳研制火轮船，主要就是参考《海国图志》这篇文献。后来在江南制造局翻译馆，最早出版的书籍，恰恰也是徐寿父子与傅兰雅合作翻译的《汽机发轫》、《汽机必以》、《汽机新制》。究其始末，魏源等人实为前驱。

关于西洋火器，卷86《铸炮铁模图说》，包括西人和丁拱辰之作，“首在煅炼之功……又须具合算法”。卷87黄冕《炸弹飞炮说》。卷88、89丁拱辰《西洋用炮测量说》也颇有真知灼见。本文对比了意大利万诺乔•比林古乔，德国哈特曼造炮法，以及从塔尔塔利亚到牛顿的弹道学，并查阅汤若望《火攻挈要》、南怀仁《神威图说》和明末茅元仪《武备志》、何汝宾《兵录》、孙元化《西法神机》，来论述这类技术的进步及人们认识的发展进化。本文亦涉及到李善兰《火器真诀》对弹道学的图解法，以及卷91丁守存介绍机械燧发装置和“自来火药”、“雷银”等新发明。本文对卷90的《地雷图说》和“攻船水雷”，追溯明代《火龙经》“水底龙王炮”，指出中国在世界上是最早发明水雷的。本文还分析卷90《西洋炮台说》与明末徐光启《台铳事宜疏》、《移工部揭帖》相比有哪些进展，并指出三十年后傅兰雅等人翻译《营工要览》、《营城揭要》才在理论和实践上超过它。

关于卷94的《西洋器艺杂述》，本文认为其中大多早已传入过中国，但有些方面却显示了魏源的独具慧眼，例如“西洋有电盒者”，应该是比Volta电池先进的Bunsen电池，1840年刚刚问世；又如“响时人皆心神震怖”的静电器，卷98“雷电论”介绍的“吸雷下降之力”即Franklin发明的避雷针等。联想到Farady在1831年发观电磁感应，电机、电镀术随后刚出现，实用的电灯、电话、电车等要到七十年代才发明，这样才算进入电气化时代（近代第二次技术革命），而其美好开端已被魏源隐隐察觉到，实在难能可贵。

魏源能有这样明敏的观察判断和远见卓识，不是偶然的。他是当时主张经世致用的今文经学派的翘楚，理论上曾大量参考、整理、深思前人今人的成果，辑成《皇朝经世文编》；实践上长期担任督抚的幕宾，参与高层管理，筹办漕运、水利，经过多次检验，对中国社会实际有较准确的把握，在认识论和方法论上具有高屋建瓴之势；这里还要强调他的科学精神，即实事求是，“详细地占有材料”，不仅是西方的政治、军事情报，也包括科技信息。第二，他是为国家的民族的生存向统治者建议对西方科技应当采取什么样的方针政策；这当然是属于高层科技管理的问题。战略目标是“制夷”，行动准则是“师夷长技”。他说的西夷“长技”，一是自然技术（舰、炮），二是社会技术（养兵练兵之法），对于统治者（和领导机构）而言都是技术管理（即组织、指挥）工作。他当时想到的，包括科技知识的引进问题（如沿革地理、自然地理，自然科学，技术科学），科技知识的教育和人才培养选拔问题（前者先提供教材如他的“图志”，后者涉及对科举制的改革），技术装备的引进问题（购买、移植、仿造等），科技产业的规划、结构和开发问题（一军工，二民品，三商民设厂局），有的已推进到民族资本主义生产领域。